凝胶聚合物锂离子电池、多孔复合极片及多孔膜组合物

摘要

本发明公开了用于制备锂离子电池极片多孔膜的组合物，包括1％～20％的聚偏氟乙烯-六氟丙烯，其中六氟丙烯与偏氟乙烯的质量比为6～20∶100；0.1％～20％的无机超细粉体；0.1％～20％的聚偏氟乙烯-六氟丙烯的非溶剂及有机溶剂。本发明还公开了有上述组合物制备得到的锂离子电池多孔复合极片及凝胶聚合物锂离子电池。本发明制作凝胶聚合物电池的工艺过程简单，不需在装配时加入聚烯烃类多孔隔膜，大大降低了电池的生产成本，生产工艺适用范围广；所制造的复合多孔电极吸液率高、孔隙率高、结构稳定，电池循环性能、导电性能好。

主权项

一种凝胶聚合物锂离子电池的制备方法，所述方法包括：将用于制备锂离子电池极片多孔膜的组合物涂覆到锂离子电池极片的活性物质表层，使溶剂挥发，在极片上形成复合多孔膜，得到锂离子电池多孔复合极片；所述涂覆的方法为流延涂布法、刮刀涂布法、喷涂法、辊涂法或凹版印刷法；所述用于制备锂离子电池极片多孔膜的组合物包括：聚偏氟乙烯‑六氟丙烯，其中六氟丙烯与偏氟乙烯的质量比为6～20:100；无机超细粉体；有机溶剂；聚偏氟乙烯‑六氟丙烯的非溶剂；所述组合物中，聚偏氟乙烯‑六氟丙烯的质量浓度为1％～20％，无机超细粉体的质量浓度为0.1％～20％，非溶剂的质量浓度为0.1％～20％；所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮、N‑甲基吡咯烷酮或四氢呋喃中的一种或任意几种的组合；所述无机超细粉体为SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、MgO或ZrO₂中的一种或任意几种的组合；所述非溶剂为乙醇、去离子水、异丙醇、环己烷、正丁醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸二丙酯中的一种或任意几种的组合；所述组合物的制备过程包括：将聚偏氟乙烯‑六氟丙烯溶解于有机溶剂中，配置成聚偏氟乙烯‑六氟丙烯溶液，在聚偏氟乙烯‑六氟丙烯溶液中加入无机超细粉体并混合均匀，然后注入聚偏氟乙烯‑六氟丙烯的非溶剂，搅拌均匀后陈化，制成聚偏氟乙烯‑六氟丙烯‑超细粉体的混合液；所得正、负极片进行装配，并向装配后的电池内注入液态电解液，对电池进行预充后，再对电池进行加热加压烘烤，使得复合多孔膜与电解液形成凝胶，制成凝胶聚合物电池；所述加热加压烘烤，加热温度范围为60～100℃，压力范围为0.2～1.0mPa，总的加热时间为0.5h～7h。